JP2552437B2 - High density data storage device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連特許出願の引用 この特許出願は、我々が同時に出願した共通の指定さ
れた特許出願連続番号349,534にあたる“改良されたシ
ョートシーク能力を有する光学メモリシステム”、連続
番号349,468にあたる“改良されたロングシーク能力を
有する光学メモリシステム”および連続番号349,535に
あたる“改良されたトラック追随およびシーク能力を有
する光学メモリシステム”と、1981年10月15日に出願さ
れ、係属中の共通の指定された特許出願連続番号311,62
8、311,629、311,630および311,745とに関連した主題を
含んでいる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Citation of Related Patent Application This patent application is entitled "Optical Memory System with Improved Short Seek Capability", which is commonly designated patent application serial number 349,534 filed concurrently with us, serial number 349,468. "Optical memory system with improved long seek capability" and serial number 349,535 "Optical memory system with improved track following and seek capability", filed on October 15, 1981, and pending common Specified patent application serial number of 311,62
Includes subjects related to 8, 311,629, 311,630 and 311,745.

発明の背景 この発明は一般的には、高密度データ記憶システムに
おけるデータ記録および（あるいは）読出のための改良
された方法と装置に関し、さらに特定的には、高密度光
学記憶システムにおけるデータの記録および読出期間中
に信頼性の高い正確な位置決めの制御を提供する改良さ
れた方法と装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates generally to improved methods and apparatus for data recording and / or reading in high density data storage systems, and more particularly to recording data in high density optical storage systems. And an improved method and apparatus for providing reliable and precise control of positioning during read-out.

近年、光学記録によってもたらされる非常に高い記録
密度ポテンシャルのために、適当な媒体上における光学
記録および読出のための改良された方法および装置を開
発するのに相当な努力が費されてきた。様々な公知の方
法および装置の例は、以下の参照文献において明らかに
されている。In recent years, due to the very high recording density potential provided by optical recording, considerable effort has been expended in developing improved methods and apparatus for optical recording and reading on suitable media. Examples of various known methods and devices are set forth in the references below.

アメリカ合衆国特許資料 特許番号 発行日 発明者 4,216,501 8/ 5/80 Bell 4,222,071 9/ 9/80 Bell,et al 4,232,337 12/ 4/80 Winslow,et al 4,243,848 1/ 6/81 Utsumi 4,243,850 1/ 6/81 Edwards 4,253,019 2/24/81 Opheij 4,253,734 3/ 3/81 Komurasaki 4,268,745 5/19/81 Okano 出版物 R.A.Bartolini,et al.,“Optical Disk Systems Emerg
e",IEEE Spectrum,August 1978,pp.20-28. G.C.Kenney,et al.,“An Optical Disk Replaces 25 Ma
g Tapes",IEEE Spectrum,February 1979,pp.33-38. K.Bulthuis,et al.,“Ten Billion Bits on a Disk",IE
EE Spectrum,August 1979,pp.26-33. A.E.Bell,et al.,“Antireflection Structures for Op
tical Recording",IEEE Journal of Quantum Eiectroni
cs,Vol.QE-14,No.7,July 1978,pp.487-495. これらの参考文献の主題は、この発明において援用さ
れたものと考えられるべきである。 United States Patent Document Patent Number Issued Date Inventor 4,216,501 8 / 5/80 Bell 4,222,071 9 / 9/80 Bell, et al 4,232,337 12 / 4/80 Winslow, et al 4,243,848 1 / 6/81 Utsumi 4,243,850 1 / 6/81 Edwards 4,253,019 2/24/81 Opheij 4,253,734 3 / 3/81 Komurasaki 4,268,745 5/19/81 Okano Publication RA Bartolini, et al., “Optical Disk Systems Emerg
e ", IEEE Spectrum, August 1978, pp.20-28. GCKenney, et al.," An Optical Disk Replaces 25 Ma
g Tapes ", IEEE Spectrum, February 1979, pp.33-38. K. Bulthuis, et al.," Ten Billion Bits on a Disk ", IE
EE Spectrum, August 1979, pp.26-33. AEBell, et al., “Antireflection Structures for Op
tical Recording ", IEEE Journal of Quantum Eiectroni
cs, Vol. QE-14, No. 7, July 1978, pp. 487-495. The subject matter of these references should be considered to be incorporated in this invention.

この発明の概要 よく認識されているように、光学メモリシステムにお
いて、記録および再生動作期間中に信頼できる正確な位
置決め制御が与えられるべきであるということは決定的
に重要である。たとえば、相対的にかなり低い密度でデ
ータを蓄積する磁気メモリディスクシステムに比較し
て、典型的に使用される非常に高いデータ記録密度のた
めに、光学メモリシステムにおけるこの要求は特に厳密
である。それゆえに、光学データ記憶システムのよう
な、高密度記憶システムにおけるデータの記録および
（あるいは）読出期間中の意味深く改良された位置決め
の制御を提供することがこの発明の広義の目的である。
この発明は、そのようなシステムにおいて長いシーク
（以下、ロングシーク）機能が提供される態様に、最も
特定的に関連している。SUMMARY OF THE INVENTION As is well recognized, it is critically important in optical memory systems that reliable and accurate positioning control be provided during recording and playback operations. This requirement in optical memory systems is particularly stringent because of the very high data recording densities typically used, for example, as compared to magnetic memory disk systems that store data at relatively much lower densities. Therefore, it is a broad object of the present invention to provide significantly improved positioning control during recording and / or reading of data in high density storage systems, such as optical data storage systems.
The invention is most particularly related to the manner in which such systems are provided with a long seek (hereinafter long seek) function.

この発明の特定の好ましい実施例において、レーザビ
ームは回転可能な光学ディスク上のデータの記録および
再生のために使用され、意味深く改良されたロングシー
ク動作は、共に光学ディスク上の記録および再生レーザ
ビームの位置を決定するガルバノメータとリニアモータ
の位置決めを正確に高い信頼性で制御する複数の相互作
用的サーボループを使用することによって達成される。In a particular preferred embodiment of the present invention, a laser beam is used for recording and reproducing data on a rotatable optical disc, and a significantly improved long seek operation is provided for both recording and reproducing laser on an optical disc. This is accomplished by using multiple interactive servo loops that precisely and reliably control the positioning of the linear motor and the galvanometer that determines the position of the beam.

この発明の特定の性質およびその他の目的、長所、特
徴および使用方法は、添付された図面に示された好まし
い実施例の以下の説明より明らかになるであろう。The particular nature and other objects, advantages, features and methods of use of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments illustrated in the accompanying drawings.

図面の簡単な説明 第１図はこの発明が組込まれた光学記録および再生シ
ステムの全体的なブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall block diagram of an optical recording and reproducing system incorporating the present invention.

第２図は光学ディスクの選択されたトラック上に焦点
が合わされたときに第１図のシステムによって与えられ
る３つのレーザビームの相対位置を示す。FIG. 2 shows the relative positions of the three laser beams provided by the system of FIG. 1 when focused on selected tracks of the optical disc.

第３図は第１図に示されたレーザ光学システムの概略
ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of the laser optical system shown in FIG.

第４図は光学ディスク上のデータの配置とフォーマッ
トを一般的に示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram generally showing the arrangement and format of data on an optical disc.

第５図は第４図に示された見出しのフォーマットの詳
細を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing details of the format of the heading shown in FIG.

第６図は第１図の信号処理電子回路の好ましい実施例
を示すブロック電気回路図である。FIG. 6 is a block electrical diagram showing a preferred embodiment of the signal processing electronics of FIG.

第７図は第１図のシステムにおいて使用される光学デ
ィスクの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of an optical disc used in the system of FIG.

第８図はこの発明において使用される相互作用的サー
ボ制御装置の好ましい実施例を示すブロック電気回路図
である。FIG. 8 is a block electrical circuit diagram showing a preferred embodiment of the interactive servo controller used in the present invention.

第９図はトラック追随動作の実行に適する第８図のこ
れらの部分を示すブロック電気回路図である。FIG. 9 is a block electrical circuit diagram showing these portions of FIG. 8 suitable for performing the track following operation.

第10図はショートシーク動作の実行に適する第８図の
これらの部分を示すブロック電気回路図である。FIG. 10 is a block electrical circuit diagram showing these portions of FIG. 8 suitable for performing a short seek operation.

第11図はロングシーク動作の実行に適する第８図のこ
れらの部分を示すブロック電気回路図である。FIG. 11 is a block electrical diagram showing these portions of FIG. 8 suitable for performing a long seek operation.

第12図は第11図に示された到着検出器の好ましい実施
例である。FIG. 12 is a preferred embodiment of the arrival detector shown in FIG.

発明の詳細な説明 図面の各図を通して同一番号および記号は同一要素を
示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Like numbers and symbols refer to like elements throughout the drawings.

始めに第１図を参照すると、それは一般に、前述の共
通に指定された係属中の特許出願において開示された光
学記録および読出システムの実施例の基本的な部分を示
している。記録されるべきデータは、最初にたとえば、
ノンリターンツーゼロ、リターンツーゼロなどの磁気記
録に使用されるタイプの典型的な符号化フォーマットを
用いて、与えられたデータをコード化する記録回路10に
与えられる。典型的なエラーチェックもまたコード化さ
れた信号に施される。Referring initially to FIG. 1, it generally illustrates the basic parts of an embodiment of the optical recording and reading system disclosed in the above-identified commonly designated pending patent application. The data to be recorded is
Non-return-to-zero, return-to-zero, etc. are provided to the recording circuit 10 which encodes the given data using a typical encoding format of the type used for magnetic recording. Typical error checking is also performed on the coded signal.

記録回路10からのコード化されたデータ10aは、レー
ザ光学システム12に与えられる。レーザ光学システム12
は、モータ18による回転の正確な軸16上に支持されたプ
リフォーマットされた光学ディスク15の同一の選択され
たトラックの中心線に沿って一定間隔をおいた位置で焦
点が合わされた３つのレーザビーム12a,12bおよび12cを
発生する。光学ディスク15は、たとえば、前述のアメリ
カ合衆国特許番号4,222,071およびBell,at al.による前
述の論文において開示されたタイプの３層のディスクで
ある。各々のレーザビームは、たとえば、ディスク15上
の１ミクロンのスポットサイズに焦点が合わされる。The encoded data 10a from the recording circuit 10 is provided to the laser optical system 12. Laser optical system 12
Is a set of three lasers focused at spaced positions along the centerline of the same selected track of a preformatted optical disk 15 supported on the precise axis 16 of rotation by a motor 18. Beams 12a, 12b and 12c are generated. Optical disc 15 is, for example, a three-layer disc of the type disclosed in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,222,071 and Bell, at al. Each laser beam is focused, for example, at a 1 micron spot size on the disk 15.

レーザビーム12aは、光学ディスク15の選択されたト
ラックにおいて、コード化されたデータを表わす光学的
に検出可能な変化を形成するように、コード化されたデ
ータによって変調される書込ビームである。書込レーザ
ビーム12aによってディスクに発生した光学的に検出可
能な変化は、ピットや物理的ホールのような物理的変化
である必要はないということは理解されるべきである。
必要とされることは、光学的に検出可能な変化が、コー
ド化されたデータ10aを表わす書込レーザビーム12aに応
答して、ディスクの選択された領域に生じなければなら
ないということだけである。この説明のために、発生し
得る光学的に検出可能な変化のすべての可能なタイプ
は、以下に光学的ホールとして示される。Laser beam 12a is a writing beam that is modulated with coded data to form optically detectable changes representative of coded data in selected tracks of optical disk 15. It should be understood that the optically detectable changes produced by the writing laser beam 12a in the disc need not be physical changes such as pits or physical holes.
All that is required is that an optically detectable change must occur in a selected area of the disc in response to a write laser beam 12a representing encoded data 10a. . For the purposes of this description, all possible types of optically detectable changes that can occur are indicated below as optical holes.

第１図に示されたレーザビーム12bおよび12cは読出ビ
ームである。第２図に典型的に示されているように、読
出ビーム12bは、選択されたトラック17の中心線17a上に
おいて、書込ビーム12aの後方で焦点が合わされる書込
後読出ビームであり、読出ビーム12cは書込前読出ビー
ムであり、書込ビーム12aの前方で焦点が合わされる。
読出ビーム12bおよび12cの強度は、それらが先に記録さ
れている情報の完全さを妨げないように選択される。読
出ビームはディスク15から反射されて光学システム12へ
戻され、それに応答して光学システム12は、信号処理電
子回路20に与えられる複数の検出信号14a,14bおよび14c
を得る。信号処理電子回路20はまた、以下に考察するよ
うに、記録されたデータの正確さをチェックするのに使
用するために記録回路10からコード化されたデータ信号
10aを受信する。The laser beams 12b and 12c shown in FIG. 1 are read beams. As typically shown in FIG. 2, the read beam 12b is a post-write read beam that is focused behind the write beam 12a on the centerline 17a of the selected track 17, Read beam 12c is the pre-write read beam and is focused in front of write beam 12a.
The intensity of the read beams 12b and 12c are selected so that they do not interfere with the integrity of the previously recorded information. The read beam is reflected from the disk 15 back to the optical system 12, which in response causes the optical system 12 to output a plurality of detection signals 14a, 14b and 14c to signal processing electronics 20.
Get. The signal processing electronics 20 also encodes the data signal encoded from the recording circuit 10 for use in checking the accuracy of the recorded data, as discussed below.
Receive 10a.

信号処理電子回路20は、データが読出されるディスク
上のトラックおよびセクタ位置を各々識別する信号20b
および20cとともに、光学ディスク15から読出されたデ
ータに対応する出力データ信号20aを提供するために、
検出された信号14a,14bおよび14cを使用する。信号処理
電子回路20はまた、制御信号10b,21a,21b,21c,21d,21e
および21fを発生する。さらに詳細に説明すると、制御
信号10bは、ディスクの回転に関するデータのコード化
を同期させるために記録回路10に与えられ、制御信号21
aは、記録および読出中の正確な速度制御を与えるため
光学ディスクモータ18に与えられ、制御信号21bは、必
要なトラックを選択するためにレーザビーム12a,12bお
よび12cの半径方向位置を制御するためにレーザ光学シ
ステム12に与えられ、制御信号21cは、選択されたトラ
ック上におけるレーザビームの正確なトラック追随を提
供するためにレーザ光学システム12に与えられ、制御信
号21dは、レーザビーム12a,12bおよび12cの正確な焦点
合わせを提供するためにレーザ光学システム12に与えら
れ、制御信号21eは、前方のトラックは以前に記録され
ているデータを含むので、反射された書込前読出ビーム
が過剰書込記録エラーの可能性を示すならば、記録を中
断するために記録回路10に与えられ、信号21fは、記録
エラーが発生したときには記録を中断するために記録回
路10に与えられる。The signal processing electronics 20 includes a signal 20b for identifying each track and sector position on the disc from which data is read.
And 20c to provide an output data signal 20a corresponding to the data read from the optical disc 15,
The detected signals 14a, 14b and 14c are used. The signal processing electronics 20 also includes control signals 10b, 21a, 21b, 21c, 21d, 21e.
And generate 21f. More specifically, the control signal 10b is applied to the recording circuit 10 to synchronize the encoding of data relating to the rotation of the disc, and the control signal 21b
a is provided to the optical disc motor 18 to provide precise speed control during recording and reading, and a control signal 21b controls the radial position of the laser beams 12a, 12b and 12c to select the required track. Control signal 21c is provided to the laser optical system 12 to provide accurate track tracking of the laser beam on the selected track, and the control signal 21d is applied to the laser beam 12a, Provided to the laser optics system 12 to provide accurate focusing of 12b and 12c, the control signal 21e causes the front track to contain the previously recorded data so that the reflected pre-write read beam is If there is a possibility of overwriting recording error, it is given to the recording circuit 10 to interrupt the recording, and the signal 21f interrupts the recording when the recording error occurs. Is provided to the recording circuit 10.

次に、第１図に一般的に示されたレーザ光学システム
12の好ましい実施例を示す第３図を参照する。このレー
ザ光学システムの様々な構成要素は、前述の参照文献か
ら明らかなように、当業者によって容易に実行され得る
ので、第３図におけるブロックおよび概略図において描
かれている。Next, the laser optical system generally shown in FIG.
Reference is made to FIG. 3 showing twelve preferred embodiments. The various components of this laser optics system are depicted in the block and schematic diagrams in FIG. 3 as they can be readily implemented by those skilled in the art, as will be apparent from the aforementioned references.

第３図に示されるように、レーザ30は、たとえば633
ナノメータの波長と、たとえば12mwのパワーレベルを有
するビーム30aを提供する。このレーザビーム30aは、ビ
ームをハイパワービーム32aとローパワービーム32bとに
分離する第１のビームスプリッタ32に与えられる。ロー
パワービーム32bは、さらにビーム32bを分離して書込後
読出および書込前読出ビームであるビーム12bおよび12c
をそれぞれ与える第２のビームスプリッタ34に与えられ
る。単独のレーザは、もし必要ならば、１つまたはそれ
以上の上述のビームを与えるのに使用され得るというこ
とは理解されるべきである。As shown in FIG. 3, the laser 30 may be, for example, 633
A beam 30a having a nanometer wavelength and a power level of, for example, 12 mw is provided. This laser beam 30a is given to a first beam splitter 32 which splits the beam into a high power beam 32a and a low power beam 32b. The low power beam 32b is further divided into beams 12b and 12c, which are read beams after writing and read beams before writing by separating the beam 32b.
Are provided to the second beam splitter 34, respectively. It should be understood that a single laser can be used to provide one or more of the above-mentioned beams, if desired.

第３図のハイパワービーム32aは、読出ビーム12bおよ
び12cからの出力に与えられ対物レンズアセンブリ44お
よびミラー40を介してビーム結合器およびスプリッタ38
に戻るコード化されたデータ10aに応答してビーム32aを
変調する高速度光変調器36に与えられる。ビーム結合器
およびスプリッタ38は、反射されたビームを、第１図に
示すように信号処理電子回路20に与えられる書込後読出
および書込前読出アナログ電気信号14aおよび14bに応答
してビームを変換する光学検出回路49に向ける。また、
反射された読出ビーム12aおよび12bの少なくとも１つ
は、比較的低いゲンイを与え、選択されたトラック上に
おけるビームの焦点合わせの質を示す広い捕獲範囲信号
14cを信号処理電子回路20に与える幾何学的光学焦点検
出器47に与えられる。The high power beam 32a of FIG. 3 is provided to the outputs from the readout beams 12b and 12c and passes through the objective lens assembly 44 and the mirror 40 to a beam combiner and splitter 38.
To the high speed light modulator 36 which modulates the beam 32a in response to the encoded data 10a. Beam combiner and splitter 38 directs the reflected beam in response to post-write and pre-write analog electrical signals 14a and 14b provided to signal processing electronics 20 as shown in FIG. It is directed to the optical detection circuit 49 for conversion. Also,
At least one of the reflected read-out beams 12a and 12b gives a relatively low gain and a wide capture range signal indicative of the beam's focusing quality on the selected track.
14c is provided to a geometrical optical focus detector 47 which provides signal processing electronics 20.

なお、この第３図の実施例において、ガルバノメータ
ミラー40で反射されるビームの横方向の位置は、ガルバ
ノメータミラー40の偏向されていない位置（第３図）か
らの偏向の角度（Ｑ）のタンジェント（tanQ）に比例す
る。ガルバノメータミラー40が偏向されていないとき
に、すなわち偏向角（Ｑ）が０°のときに、ビームの横
方向の動きはtan0°＝０である。ここで、ガルバノメー
タミラー40の感度は、横方向の位置を偏向角で微分した
sec²Ｑに比例する。したがって、この第３図の実施例に
おいては、偏向されていないガルバノメータミラー40の
位置（Ｑ＝０）においてその感度は最小となり、偏向の
角度が増大するにつれて感度は増大する。In the embodiment of FIG. 3, the lateral position of the beam reflected by the galvanometer mirror 40 is the tangent of the deflection angle (Q) from the undeflected position of the galvanometer mirror 40 (FIG. 3). Proportional to (tanQ). When the galvanometer mirror 40 is not deflected, ie when the deflection angle (Q) is 0 °, the lateral movement of the beam is tan0 ° = 0. Here, the sensitivity of the galvanometer mirror 40 is obtained by differentiating the lateral position by the deflection angle.
Proportional to sec ² Q. Therefore, in the embodiment of FIG. 3, its sensitivity is minimal at the undeflected position of the galvanometer mirror 40 (Q = 0) and increases as the angle of deflection increases.

次に考えられるべきことは、第１図における光学ディ
スク15に提供されたプリフォーマットである。典型的な
プリフォーマットの構成の例は第４図および第５図に示
されている。The next thing to consider is the preformat provided on the optical disc 15 in FIG. Examples of typical preformat configurations are shown in FIGS. 4 and 5.

第４図において一般的に示されているように、描かれ
ている好ましい実施例における光学ディスク15は、たと
えば、14インチのディスク上で２ミクロン離れた一定間
隔で配置された40,000というような、非常に大きな数の
円形のトラック17を含む。トラック15はまた、複数のセ
クタ19に分割される。第４図に示されるように、セクタ
19内における各々のトラック17は、見出し51およびデー
タ記録部分52を含む。データ記録部分52は、記録中にデ
ータが書込まれる部分であり、各々のセクタ19内におい
てトラック長のより大きな部分を含んでいる。トラック
17の見出し51はそれぞれのセクタ19において最初に発見
され記録に先立ってディスク上に与えられる。そのよう
な見出し51が与えられたディスクは、典型的にはプリフ
ォーマットされたものとされる。As generally shown in FIG. 4, the optical discs 15 in the preferred embodiment depicted are, for example, 40,000 spaced 2 microns apart on a 14 inch disc. Includes a very large number of circular tracks 17. Track 15 is also divided into a plurality of sectors 19. As shown in FIG. 4, the sector
Each track 17 within 19 includes a heading 51 and a data recording portion 52. The data recording portion 52 is a portion in which data is written during recording, and includes a portion having a larger track length in each sector 19. truck
Seventeen headings 51 are first found in each sector 19 and provided on the disc prior to recording. Discs provided with such a heading 51 are typically preformatted.

第５図は、第３図のディスク15の各々のセクタ19にお
ける各々のトラック17に与えられたプリフォーマットさ
れた見出し51の例を示す。見出し51を構成する光学的ホ
ールは、前述のような物理的に観測可能である必要はな
いが、ピットのような物理的ホールは第４図に示す典型
的な見出しのために使用されるということはこの説明の
ために推測されるであろう。ピットが入射ビームに対す
る比較的高い反射を示す一方で、他の妨げられていない
ディスク領域が比較的低い反射を示すということもまた
推測されるであろう。ピットのような物理的ホールを使
用して光学記録の一部が与えられる構成もまた使用さ
れ、残りの記録された部分は光学的ホールを使用するこ
とによって記録されるということは理解されるべきであ
る。FIG. 5 shows an example of a preformatted header 51 provided on each track 17 in each sector 19 of the disk 15 of FIG. The optical holes that make up heading 51 need not be physically observable as described above, but physical holes such as pits are used for the typical heading shown in FIG. Things will be speculated for this explanation. It will also be inferred that the pits exhibit a relatively high reflection for the incident beam, while the other unobstructed disc areas exhibit a relatively low reflection. It should be understood that configurations where a physical hole, such as a pit, is used to provide a portion of the optical record are also used, and the remaining recorded portion is recorded by using the optical hole. Is.

第５図に示された見出しの説明を続ける前に、第１図
のシステムに使用されるディスク15の断面図を示す第７
図を参照する。0.1ないし0.3インチの厚みのアルミニウ
ムの円板などのような支持基板90は、たとえば、400な
いし800オングストロームの厚みを有するアルミニウム
の高度に反射可能な不伝導層94の上のデポジションに先
立ちたとえば20ないし60ミクロンの有機的平滑層92でコ
ーティングされる。レーザ周波数において透明な２酸化
珪素のたとえば800ないし1200オングストロームの層の
ような無機絶縁層96は、アルミニウム反射層94上にデポ
ジションされる。レーザ周波数において吸収性のある吸
収層98はそれから、絶縁層96上にデポジションされる。
吸収層98は、たとえばテルルのような金属の50ないし30
0オングストロームの層である。最後に、吸収層98は、
たとえば150−ないし500ミクロンの厚みを有するシリコ
ン樹脂のような保護層100によってオーバコーティング
される。Prior to continuing the description of the headings shown in FIG. 5, a seventh section showing a cross-sectional view of disk 15 used in the system of FIG.
Refer to the figure. A support substrate 90, such as a 0.1 to 0.3 inch thick aluminum disk, is placed, for example, 20 degrees prior to deposition on a highly reflective non-conductive layer 94 of aluminum having a thickness of 400 to 800 angstroms, for example. To 60 microns of organic smoothing layer 92. An inorganic insulating layer 96, such as a layer of 800-1200 Angstroms of silicon dioxide that is transparent at the laser frequency, is deposited on an aluminum reflective layer 94. An absorbing layer 98, which is absorptive at the laser frequency, is then deposited on the insulating layer 96.
The absorbing layer 98 is made of a metal such as tellurium which is 50 to
It is a layer of 0 angstrom. Finally, the absorption layer 98 is
It is overcoated with a protective layer 100 such as a silicone resin having a thickness of 150-500 microns.

さらに第７図を参照すると、ディスク15の未記録部分
上のレーザビーム入射に対する非反射（ダークミラー）
状態は、層94,96および98の厚さと光学的特性を適当に
選択することによって発生する。第７図に示されるよう
なディスク15上における記録は、選択されたトラックに
沿った吸収層98においてピット98aのような光学的に検
出可能な変化を形成すること、記録されたデータを表わ
すこれらのピット98aの間隔を一定に保つことおよびそ
の寸法によって情報を記録する、適当に焦点が合わさ
れ、強度変調された記録レーザビーム（第１図および第
２図におけるレーザビーム12aのような）を使用するこ
とによって達成される。吸収層98の未記録領域98bに影
響を及ぼすには不十分な強度に選択され、これらの未記
録領域100が前述の非反射状態を示す、適当に焦点が合
わされた読出レーザビーム（第１図および第２図におけ
るレーザビーム12bおよび12cのような）を使用すること
によって、情報はディスク15から読出される。その結
果、ビームがピット98a上に入射されたときに読出ビー
ムは比較的高い反射を経験し、読出ビームが未書込領域
98b上に入射されたときには比較的低い反射を経験する
ので、反射された読出ビームはピット98aによって強度
変調される。保護層100の上部表面における埃の粒子
は、前述の記録および読出動作に無視できる影響を与え
るように光学システムの焦点面から遠く取除かれる（す
なわち、それらは焦点の外へ取除かれる）。Further referring to FIG. 7, non-reflection (dark mirror) for the laser beam incident on the unrecorded portion of the disk 15
The condition is generated by proper selection of the thickness and optical properties of layers 94, 96 and 98. Recording on the disk 15 as shown in FIG. 7 produces optically detectable changes such as pits 98a in the absorbing layer 98 along the selected track, which represent the recorded data. Using a properly focused and intensity modulated recording laser beam (such as laser beam 12a in FIGS. 1 and 2) which keeps the pits 98a in constant spacing and records information by its size. It is achieved by A well-focused read laser beam (FIG. 1) is chosen that is not strong enough to affect the unrecorded areas 98b of the absorber layer 98, and these unrecorded areas 100 exhibit the aforementioned non-reflective state. And the laser beams 12b and 12c in FIG. 2) are used to read the information from the disk 15. As a result, the read beam experiences a relatively high reflection when it is incident on the pit 98a, and the read beam is exposed in an unwritten area.
The reflected read beam is intensity modulated by the pits 98a because it experiences relatively low reflection when impinged on 98b. Dust particles on the top surface of the protective layer 100 are removed far from the focal plane of the optical system (ie they are removed out of focus) so as to have a negligible effect on the recording and reading operations described above.

見出し51のさらに詳細な考察のために、第５図に戻っ
て参照する。見出し51は、システムの信頼性の高い正確
な動作を提供するために第１図の信号処理電子回路20に
関連して使用されるので、一般的に第１図に示される信
号処理電子回路20の実施例を示す第６図に関連して第５
図に示される典型的な見出し51の構造および配置を説明
することが役立つであろう。第６図の個々の構成要素は
当業者によって容易に実現され得るし、このようにブロ
ック形式で示されている。Refer back to FIG. 5 for a more detailed discussion of heading 51. The heading 51 is used in connection with the signal processing electronics 20 of FIG. 1 to provide reliable and accurate operation of the system, and thus is generally shown in FIG. 5 in connection with FIG. 6 showing an embodiment of
It may be helpful to explain the structure and arrangement of the exemplary headings 51 shown in the figures. The individual components of FIG. 6 can be readily implemented by those skilled in the art and are thus shown in block form.

第５図に示されたプリフォーマットされた見出し51を
参照すると、左セクタ境界19aにすぐに続くのは、光学
反射において信号処理電子回路20に周期の合ったタイミ
ングを与えるのに使用される比較的大きな変化を与える
比較的大きなピット54であることがわかるであろう。こ
れは、第３図の検出された書込後読出信号14aを前置増
幅器71を介してピーク検出器73に与えることによって達
成される。ピーク検出器73は、ピット54に応答して、再
生信号における最大のピークと認める幅の狭いパルス73
aを出力する。ピーク検出器73によって発生したこの幅
の狭い出力パルス73aはその後タイミング基準として、
ディスク15に関するシステムの動作を同期させるための
種々のタイミング信号10b,21a,75a,75b,75c,75dおよび7
5eを発生する伝統的なタイミング回路75に与えられる。
これらのタイミング信号の目的は説明が進むにつれて明
らかになるであろう。Referring to the pre-formatted heading 51 shown in FIG. 5, immediately following the left sector boundary 19a is a comparison used to provide the signal processing electronics 20 with timed timing in optical reflection. It can be seen that it is a relatively large pit 54 that makes a huge change. This is accomplished by applying the detected post-write read signal 14a of FIG. 3 to the peak detector 73 via the preamplifier 71. The peak detector 73 responds to the pit 54 with a narrow pulse 73 that is recognized as the maximum peak in the reproduced signal.
Output a. This narrow output pulse 73a generated by the peak detector 73 is then used as a timing reference.
Various timing signals 10b, 21a, 75a, 75b, 75c, 75d and 7 for synchronizing the operation of the system with respect to the disk 15.
Given to a traditional timing circuit 75 that produces 5e.
The purpose of these timing signals will become clear as the description proceeds.

第５図におけるピット54に続くのは、トラック17に平
行な方向に延ばされ、交互にトラック中心線17aの反対
側に配置された２つのピット56および58である。これら
のピット56および58は正確なトラック追随を与えるのに
使用される。これは第６図において、前置増幅器71の出
力に与えられた増幅された書込後読出信号をアップダウ
ン積分回路77に与えることによって達成される。アップ
ダウン積分回路77は、書込後読出ビームが、引き延ばさ
れたピット56に対応するトラック17の一部を横切るとき
に得られる、検出された信号に応答してアップ積分し、
書込後読出ビームが、引き延ばされたピット58に対応す
るトラック17の一部を横切るときに得られる信号に応答
してダウン積分する。これらの２つの積分間の差は、レ
ーザビームによるトラック追随の正確さの基準であると
いうことは理解されるであろう。引き延ばされたピット
56および58の寸法と位置は、トラック中心線17aからの
ビームの非常に小さい偏光でさえ検出し得るように、焦
点が合わされたビームのサイズに関連して選択される。
各々のセクタごとにピット56および58が横切られたとき
に積分回路77によって与えられるこの差は、レーザビー
ムによる選択されたトラックの正確な追随を与えるため
にガルバノメータ42（第３図）に与えられる制御信号21
cを発生するのに使用される。Following the pit 54 in FIG. 5 are two pits 56 and 58 which extend in a direction parallel to the track 17 and are alternately arranged on opposite sides of the track centerline 17a. These pits 56 and 58 are used to provide accurate track following. This is achieved in FIG. 6 by applying the amplified post-write read signal applied to the output of preamplifier 71 to up-down integration circuit 77. The up-down integrator circuit 77 up-integrates in response to the detected signal obtained when the read beam after writing crosses a portion of the track 17 corresponding to the stretched pit 56,
The post-write read beam down integrates in response to the signal obtained as it traverses the portion of track 17 corresponding to the stretched pit 58. It will be appreciated that the difference between these two integrals is a measure of the accuracy of track tracking by the laser beam. Stretched pit
The dimensions and positions of 56 and 58 are chosen in relation to the size of the focused beam so that even very small polarizations of the beam from the track centerline 17a can be detected.
This difference provided by integrator circuit 77 when pits 56 and 58 are traversed for each sector is provided to galvanometer 42 (Fig. 3) to provide accurate tracking of the selected track by the laser beam. Control signal 21
Used to generate c.

タイミング回路75はタイミング信号75aと75bをアップ
ダウン積分回路77に与えるということは注目される。引
き延ばされたピット56および58の位置に適当に対応する
ためにアップダウン積分が実行される、それぞれのセク
タの見出し51の横断期間中の特定の時間を示すために、
タイミング信号75aは使用されるタイミング信号75bは、
次のセクタまで、書込後読出ビームが第２の引き延ばさ
れたピット58の横断を達成後得られる積分された値を保
持する保持信号として役立つように、それぞれのセクタ
ごとに、アップダウン積分回路77に与えられる。It is noted that timing circuit 75 provides timing signals 75a and 75b to up-down integration circuit 77. Up-down integration is performed to properly accommodate the positions of the stretched pits 56 and 58, to indicate the particular time during the traversal period of header 51 of each sector,
Timing signal 75a is used Timing signal 75b is
Up to down for each sector until the next sector serves as a hold signal to hold the integrated value obtained after the read beam after writing has traversed the second elongated pit 58. It is given to the integrating circuit 77.

第５図に示された典型的な見出し51における引き延ば
されたピット56および58に続くのは、トラックの中心線
17aに垂直に引き延ばされた複数のピット60である。ピ
ット60の位置と寸法は、これらのピット60を横断すると
きに得られる、反射された信号が入射ビームの焦点合わ
せの質に依存したピーク値を持つように選択される。こ
れは、たとえば各々のピット60の直径を、適当に焦点が
合ったビームの直径に等しいように選択することによっ
て達成される。それから、もしも不適当な焦点合わせの
ために入射ビームがピット60の厚みよりも大きければ、
ビームの部分のみが反射されるので、各々のピット60が
横切られたときに反射されたビームはパワーを減少させ
るであろう。ピット60間の間隔を一定に保つことおよび
ディスク回転速度は、反射されたビームがピット60を横
切るときに変調される周波数を決定することもまた、理
解されるであろう。Following the elongated pits 56 and 58 in the typical heading 51 shown in FIG. 5, is the track centerline.
It is a plurality of pits 60 extending vertically to 17a. The positions and dimensions of the pits 60 are chosen such that the reflected signal obtained when traversing these pits 60 has a peak value which depends on the focusing quality of the incident beam. This is accomplished, for example, by choosing the diameter of each pit 60 to be equal to the diameter of the appropriately focused beam. Then, if the incident beam is larger than the thickness of the pit 60 due to improper focusing,
Since only a portion of the beam is reflected, the reflected beam will reduce power as each pit 60 is traversed. It will also be appreciated that keeping the spacing between the pits 60 constant and the disk rotation speed determine the frequency at which the reflected beam is modulated as it traverses the pits 60.

再び第６図を参照すると、焦点合わせピット60が横切
られている期間中に前置増幅器71に与えられる書込後読
出ビーム14aは、その結果得られる焦点合わせ情報を含
むことが理解されるであろう。それゆえに、ピーク検出
器64は、書込後読出ビームが焦点合わせピット60を横切
っている期間中、タイミング信号75cによって能動化さ
れ、前置増幅器71の出力において、増幅された書込後読
出ビームを受信するために設けられる。ピーク検出器64
は、周波数レンジ内で、焦点合わせの質で基準である比
較的高ゲインの出力信号64aを発生するためにピット60
の一定間隔保持によって決定される与えられた信号の大
きさに応答するのに適している。Referring again to FIG. 6, it can be seen that the post-write read beam 14a provided to the preamplifier 71 during the time the focusing pit 60 is traversed contains the resulting focusing information. Ah Therefore, the peak detector 64 is activated by the timing signal 75c during the time the post-write read beam traverses the focusing pit 60, and at the output of the preamplifier 71, the amplified post-write read beam. It is provided to receive. Peak detector 64
Within the frequency range, the pit 60 produces a relatively high gain output signal 64a which is a reference for focusing quality.
It is suitable for responding to a given signal magnitude, which is determined by the constant spacing of.

ピーク検出器64からの出力信号64aは、第３図の光学
的焦点検出器47によって与えられた信号14cとともに信
号加算器66に与えられる。信号加算器66は、ディスク上
の入射レーザビームの正確な焦点合わせを維持するため
に焦点モータ46に与えられた、第１図に示された信号21
dを発生するために、これらの２つの信号14cおよび64a
を適当に結合する。The output signal 64a from the peak detector 64 is provided to the signal adder 66 together with the signal 14c provided by the optical focus detector 47 of FIG. Signal adder 66 provides signal 21 shown in FIG. 1 to focus motor 46 to maintain accurate focusing of the incident laser beam on the disc.
These two signals 14c and 64a to generate d
Are properly combined.

幾何学的光学焦点検出器47からの信号14cおよびピー
ク検出器64からの信号64aを含む信号21dを焦点モータ46
へ与える目的は、さらに考察される。第３図の幾何学的
光学焦点検出器47から得られる信号14cは、広い捕獲範
囲を提供する一方で、典型的に静電あるいは低周波数オ
フセットエラーを発生する焦点距離の比較的低いゲイン
の制御を提供する。この発明に従って、第５図に例を示
したように、意味深くより正確でオフセットのない焦点
信号21dは、幾何学的光学検出器信号14cと、焦点ホール
60から得られる、比較的高いゲインを与える能力のあ
る、ピーク検出信号64aとを結合することによって達成
される。もちろん、トラック追随ピット56および58にも
与えるのと同様に、見出し51はトラック追随と同様に焦
点合わせに要求される正確で高速の制御を得るために各
々の円形トラック17のまわりを充分な回数繰返される。The focus motor 46 provides the signal 21d including the signal 14c from the geometrical optical focus detector 47 and the signal 64a from the peak detector 64.
The purpose of giving to is discussed further. The signal 14c obtained from the geometrical optical focus detector 47 of FIG. 3 provides a relatively wide range of capture while controlling the relatively low gain of the focal length which typically produces electrostatic or low frequency offset errors. I will provide a. In accordance with the present invention, as shown in the example of FIG. 5, the focus signal 21d, which is meaningful and more accurate and has no offset, is the geometric optical detector signal 14c and the focus hole.
This is accomplished by combining with the peak detect signal 64a, which is derived from 60 and is capable of providing a relatively high gain. Of course, as well as giving track-following pits 56 and 58, heading 51 provides enough times around each circular track 17 to obtain the precise and fast control required for focusing as well as track-following. Repeated.

第５図に示された見出し51の説明を続けると、上述の
焦点ピット60の次には、レーザビームによって横切られ
る特定のトラックとセクタとの識別を与えるために記録
されたピット72が続く。言い換えると、ピット72はトラ
ックとセクタのアドレスを表わし、伝統的なコード化
は、磁気ディスク上におけるトラックとセクタとの識別
に使用するなど、この目的のために使用され得る。Continuing with the description of heading 51 shown in FIG. 5, the focus pit 60 described above is followed by a pit 72 recorded to provide identification of the particular track and sector traversed by the laser beam. In other words, the pits 72 represent track and sector addresses and traditional encoding can be used for this purpose, such as that used to identify tracks and sectors on a magnetic disk.

第６図に示されるように、前置増幅器71の出力におけ
る増幅された書込後読出信号は、適当な能動化タイミン
グ信号75dとともに、トラックおよびセクタがレーザビ
ームによって横断されたことを各々示すトラックおよび
セクタ信号20bおよび20c（第１図参照）を与えるトラッ
クおよびセクタデコーダ78に与えられる。トラック信号
20bはまた、レーザビームの位置決めが要求される選択
されたトラックを示すトラックコマンド信号80aととも
にトラック選択回路80に与えられる。トラック選択回路
80は、トラック信号20bによって示されるトラックとト
ラックコマンド信号80aによって要求されるトラックと
を比較し、それに応答して選択されたトラック上でレー
ザビームを中央に持ってくるために第３図におけるリニ
アモータ48に与えられる信号21bを発生する。As shown in FIG. 6, the amplified post-write read signal at the output of the preamplifier 71, along with the appropriate activation timing signal 75d, each indicate that the track and sector have been traversed by the laser beam. And sector signals 20b and 20c (see FIG. 1) to track and sector decoder 78. Track signal
20b is also provided to the track selection circuit 80 along with a track command signal 80a which indicates the selected track for which laser beam positioning is required. Track selection circuit
The 80 compares the track indicated by the track signal 20b with the track required by the track command signal 80a, and in response, linearizes in FIG. 3 to center the laser beam on the selected track. The signal 21b provided to the motor 48 is generated.

第５図とともに第４図を参照すると、描かれた典型的
な見出し51において、トラックおよびセクタアドレス識
別を提供するピット72は見出し51の最後の部分であるこ
とが理解されるであろう。前に指摘したように、これら
の見出しを含むもたらされたディスクはプリフォーマッ
トされるものと考えられる。そのようなプリフォーマッ
トされたディスクは、典型的には、各々のセクタ19にお
ける各々のトラック17のデータ記録部分52における記録
および読出データのために第６図において示されている
ような信号処理電子回路20に関連して、プリフォーマッ
トされた見出しを利用するユーザに提供されるであろ
う。With reference to FIG. 4 in conjunction with FIG. 5, it will be appreciated that in the exemplary headline 51 depicted, the pit 72 that provides track and sector address identification is the last portion of the headline 51. As pointed out earlier, the resulting discs containing these headings are considered to be pre-formatted. Such pre-formatted discs typically include signal processing electronics as shown in FIG. 6 for recording and reading data in the data recording portion 52 of each track 17 in each sector 19. In connection with circuit 20, pre-formatted headings will be provided to the user.

第６図における前置増幅器71の出力に与えられた増幅
された書込後読出信号はまた、各々のセクタ19（第４図
および第５図）のデータ記録部分51からのデータの読出
に使用される。それゆえに、第６図の実現は、記録され
たディジタルデータに対応するデータ出力信号20a（第
１図参照）を与えるために前置増幅器71の出力が与えら
れるデータ読出回路82を含む。データ読出回路82は、書
込後読出ビームがそれぞれのセクタ19のデータ部分52
（第４図）を横断している期間に、タイミング信号75e
によって能動化される。その結果として得られる、ディ
スク15から読出されるデータ出力信号20aは、どちらか
からデータが読出されるトラックおよびセクタを識別す
るトラックおよびセクタ信号20bおよび20cとともに、適
切な利用デバイス（図示せず）に与えられる。The amplified post-write read signal provided at the output of preamplifier 71 in FIG. 6 is also used to read data from the data recording portion 51 of each sector 19 (FIGS. 4 and 5). To be done. Therefore, the implementation of FIG. 6 includes a data read circuit 82 at which the output of the preamplifier 71 is provided to provide a data output signal 20a (see FIG. 1) corresponding to the recorded digital data. The data read circuit 82 includes a data portion 52 of each sector 19 after the write read beam.
Timing signal 75e while crossing (Fig. 4)
Is activated by. The resulting data output signal 20a read from the disk 15, along with track and sector signals 20b and 20c that identify the track and sector from which data is read, are included in a suitable utilization device (not shown). Given to.

データ出力信号20aはまた、データが正確に記録され
ていることをチェックするため、データ記録中に使用さ
れる。この目的のために、第６図はデータ出力信号20a
と記録回路10からのコード化されたデータ信号10aの双
方を受信するデータコンパレータ83を含む。データコン
パレータ83はコード化されたデータ10aとディスク15か
ら読出された対応するデータ20aとを比較するように動
作する。もしもコンパレータが信号10aおよび20aにエラ
ーを検出したら、記録を中断するために記録回路10に与
えられる記録エラー中断信号21fが発生する。The data output signal 20a is also used during data recording to check that the data was recorded correctly. To this end, FIG. 6 shows a data output signal 20a.
And a data comparator 83 for receiving both the coded data signal 10a from the recording circuit 10. The data comparator 83 operates to compare the coded data 10a with the corresponding data 20a read from the disk 15. If the comparator detects an error in the signals 10a and 20a, a recording error interrupt signal 21f, which is applied to the recording circuit 10 to interrupt recording, is generated.

さらにこの発明の特徴は、書込前読出ビーム12c（第
２図）が使用される態様にある。この発明によって可能
にされた記録密度は非常に高いということは評価される
であろう。このように、先に記録されたデータを破壊す
ることになる、レーザビームの位置決めにおけるエラー
が、記録中に発生する可能性が存在する。そのような先
に記録されているデータは、もしも絶えず失われず、バ
ックアップがないならば、置き替えるのは非常に高価に
なる。この問題は、書込前読出ビーム12cを利用するこ
とによるこの発明によって防ぐことができる。A further feature of the invention is the manner in which the pre-write read beam 12c (FIG. 2) is used. It will be appreciated that the recording density enabled by this invention is very high. Thus, errors in the positioning of the laser beam that can destroy previously recorded data can occur during recording. Such previously recorded data is constantly lost and, without a backup, is very expensive to replace. This problem can be prevented by the present invention by utilizing the pre-write read beam 12c.

第６図に描かれているように、第３図の光学的検出回
路49から得られた書込前読出信号14bは、フィルタ回路9
3を介して、その出力91aが順番にデータ検出器95に与え
られる前置増幅器91に与えられる。フィルタ回路93は、
データ検出器95の動作の干渉からのノイズを防ぐために
設けられる。データ検出器95は、記録されたデータの存
在に応答して記録を中止するために、記録回路10（第１
図）に与えられる中断信号95aを発生し、それによって
前に記録されたデータを保護する。書込前読出ビーム
は、記録前のトラックの質をチェックしたり、あるい
は、さらに正確なトラック追随および（あるいは）焦点
制御を提供するなどの他の目的にもまた使用されるとい
うことは理解されるべきである。As illustrated in FIG. 6, the pre-write read signal 14b obtained from the optical detection circuit 49 of FIG.
Its output 91a is applied via 3 to a preamplifier 91 which in turn is applied to a data detector 95. The filter circuit 93 is
It is provided to prevent noise from interfering with the operation of the data detector 95. The data detector 95 is responsive to the presence of the recorded data to stop the recording and cause the recording circuit 10 (first
The interrupt signal 95a given in Figure 2) is generated, thereby protecting the previously recorded data. It is understood that the pre-write read beam may also be used for other purposes such as checking the quality of the pre-recorded track, or providing more accurate track tracking and / or focus control. Should be.

前述の特許出願において開示された光学システムの実
施例について説明したので、この発明に従って与えられ
る光学ビーム位置決め制御における改良は、第８図ない
し第10図を参照して詳細に考察されるであろう。Having described the embodiments of the optical system disclosed in the aforementioned patent application, the improvement in optical beam positioning control provided in accordance with the present invention will be discussed in detail with reference to FIGS. 8-10. .

第８図は、この発明に従って改良された光学ビーム位
置決め制御を提供するための装置を示す概略電気回路図
である。第８図において示される光学ディスク15、対物
レンズアセンブリ44、ガルバノメータ42およびリニアモ
ータ48は、第３図における同一番号の構成要素に対応す
る。第８図の残りの部分は、光学ディスク15に関連する
対物レンズアセンブリ44の位置（およびレーザビーム12
a,12bおよび12cの位置）を共に制御するガルバノメータ
42とリニアモータ48の動きを正確に制御するための好ま
しい実施例を示している。ガルバノメータ42とリニアモ
ータ48の動きは、トラック追随とトラックシークの機能
を与えるように、第８図の好ましい実施例において制御
される。FIG. 8 is a schematic electrical circuit diagram showing an apparatus for providing improved optical beam positioning control in accordance with the present invention. The optical disk 15, objective lens assembly 44, galvanometer 42 and linear motor 48 shown in FIG. 8 correspond to the same numbered components in FIG. The remainder of FIG. 8 shows the position of the objective lens assembly 44 (and the laser beam 12 relative to the optical disc 15).
Galvanometer for controlling a, 12b and 12c position) together
A preferred embodiment for precisely controlling the movement of 42 and linear motor 48 is shown. The movements of galvanometer 42 and linear motor 48 are controlled in the preferred embodiment of FIG. 8 to provide the function of track following and track seeking.

トラック追随機能は、トラックシーク動作の結果とし
てトラックが変えられることがなければ、レーザビーム
を１つの特定のトラックに正確に追随させるシステムの
動作に関連している。トラック上におけるレーザビーム
の位置決めを示すトラック追随信号がどのように得られ
るかということは既に第５図および第６図に関連して説
明した。この発明の好ましい実行がこのトラック追随信
号を有利に利用する態様は以下に明らかとなるであろ
う。The track following function relates to the operation of the system to accurately follow the laser beam to one particular track, unless the track is changed as a result of the track seek operation. How the track following signal indicating the positioning of the laser beam on the track is obtained has already been described with reference to FIGS. 5 and 6. The manner in which the preferred implementation of the present invention takes advantage of this track following signal will become apparent below.

トラックシーク機能は、現在のトラックからもう１つ
の選択されたトラックへのレーザビームの位置の変化に
含まれる動作に関連する。第８図の好ましい実施例にお
いて、トラックシークはロングシークまたはショートシ
ークとして分類される。ショートシークは、たとえば20
0〜400マイクロ秒の平均時間および1.5ミリ秒以下の最
大時間において与えられ得る、たとえば50トラックまた
はそれ以下の比較的小さいトラック変化を提供する。ロ
ングシークは、40,000トラックディスク上において、数
千のトラックであり得る大きなトラック変化を提供す
る。The track seek function refers to the operations involved in changing the position of the laser beam from the current track to another selected track. In the preferred embodiment of FIG. 8, track seeks are classified as long seeks or short seeks. For short seek, for example, 20
It provides a relatively small track change, such as 50 tracks or less, that can be provided at an average time of 0-400 microseconds and a maximum time of 1.5 milliseconds or less. Long seeks provide large track changes that can be thousands of tracks on a 40,000 track disc.

上述のトラック追随およびトラックシーク機能が第８
図の好ましい実施例において有利に達成される特定の態
様は、詳細に説明される。第８図の構成は、トラックシ
ークおよびトラック追随動作期間中におけるガルバノメ
ータ42とリニアモータ48の非常に正確で信頼性の高い制
御を提供する複数の相互作用的サーボループの設定に基
づいている。Eighth track tracking and track seek functions
The particular aspects that are advantageously accomplished in the preferred embodiment of the figures are described in detail. The configuration of FIG. 8 is based on the setting of multiple interactive servo loops that provide very accurate and reliable control of galvanometer 42 and linear motor 48 during track seek and track following operations.

第８図の説明を簡略化し、その特徴と長所が明瞭に理
解されるようにするために、上述の必要とされる機能…
トラック追随，ロングシーク，ショートシーク…は各
々、第９図，第10図および第11図を参照して個別に考察
される。In order to simplify the description of FIG. 8 and to make its features and advantages clearer, the required functions described above ...
Track following, long seek, short seek ... are each considered individually with reference to FIGS. 9, 10 and 11.

第８図ないし第11図において示された各々の構成要素
は、当業者によって容易に提供可能であり、より詳細に
は与えられていない。また、第８図ないし第11図の理解
をより容易にするために、これらの３つの機能間に起こ
るスイッチングは、スイッチの可動アームに与えられて
示される１つまたはそれ以上のラベルされた信号に応答
して切換わる単一極性スイッチ,2重投入メカニカルスイ
ッチ（たとえば、第８図および第９図におけるスイッチ
122および128）を使用して実行されるものとして示され
る。これらのスイッチのコンタクトはまた、各々対応す
る機能を示すようにラベルされる。ラベル“TF"はトラ
ック追随を表わし、ラベル“SS"はショートシークを示
し、ラベル“LS"はロングシークを示す。当業者はこれ
らのスイッチによって示されるスイッチングを実行する
ために適当な電子スイッチング回路を容易に使用するこ
とができるであろう。Each of the components shown in FIGS. 8-11 can be readily provided by one of ordinary skill in the art and will not be given in more detail. Also, to make it easier to understand FIGS. 8-11, the switching that occurs between these three functions is such that one or more labeled signals presented on the movable arm of the switch are shown. Single-polarity switch, double-closing mechanical switch (for example, the switch shown in FIGS. 8 and 9)
122 and 128). The contacts of these switches are also labeled to indicate their respective functions. The label "TF" indicates track following, the label "SS" indicates short seek, and the label "LS" indicates long seek. Those skilled in the art will readily be able to use suitable electronic switching circuits to carry out the switching exhibited by these switches.

また、第８図ないし第11図において、アナログ加算器
（加算器116および138のような）への各々の入力に、加
算器への他の入力に関して入力が加算的または減算的極
性のいずれに与えらているかを示すために“＋”または
“−”が与えられることに注目する。Also, in FIGS. 8-11, each input to an analog adder (such as adders 116 and 138) has either an additive or subtractive polarity with respect to the other input to the adder. Note that a "+" or "-" is given to indicate what is being given.

トラック追随（第９図） トラック追随機能はまず、この機能に関する第８図の
これらの部分のみを示す第９図を参照して考察されるで
あろう。第９図に示すように、ガルバノメータ42は、ガ
ルバノメータミラー40（第３図）を制御するためにガル
バノメータ増幅器110によって駆動される。第９図にお
いて示されたトラック追随機能に含まれる基本的なサー
ボループは信号処理天使回路20によって得られるトラッ
ク追随信号21cを使用することによって提供される。こ
の信号の発生は第６図に関連して以前に説明した。この
トラック追随信号はレーザビームによるトラック追随の
正確さの基準であり、それゆえに特定のトラック上にレ
ーザビームを維持するためにスイッチ114（トラック追
随期間中に第９図に示される位置に存在する）およびア
ナログ加算器116を介してエラー信号としてガルバノメ
ータ増幅器110に与えられるということは記憶されるで
あろう。好ましい実施例において、ディスク上における
トラックの間隔は、レーザビームがトラック間で決して
妨害せずトラックを追随するように、第５図におけるト
ラック追随ピット56および58の寸法に関連して選択され
る。上述のように、追随される特定のトラックのアドレ
スは、トラック追随期間中に第６図におけるトラックお
よびセクタデコーダ78の出力において得ることができ
る。Track Tracking (FIG. 9) The track tracking function will first be discussed with reference to FIG. 9 which shows only those portions of FIG. 8 relating to this function. As shown in FIG. 9, galvanometer 42 is driven by galvanometer amplifier 110 to control galvanometer mirror 40 (FIG. 3). The basic servo loop involved in the track following function shown in FIG. 9 is provided by using the track following signal 21c obtained by the signal processing angel circuit 20. The generation of this signal was previously described in connection with FIG. This track-following signal is a measure of the accuracy of track tracking by the laser beam, and is therefore a switch 114 (which is present at the position shown in FIG. 9 during track tracking to maintain the laser beam on a particular track). ) And via analog adder 116 as an error signal to galvanometer amplifier 110 will be remembered. In the preferred embodiment, the spacing of the tracks on the disc is selected in relation to the dimensions of the track-following pits 56 and 58 in FIG. 5 so that the laser beam follows the tracks without obstructing them between tracks. As mentioned above, the address of the particular track to be followed can be obtained at the output of the track and sector decoder 78 in FIG. 6 during the track following period.

第９図において示されるように、ガルバノメータ42
は、ガルバノメータミラー40（第３図）の現在の角度位
置を示す角度信号118aを与える角度検出器118を含む。
適切な角度検出器は、たとえば、“An Infra-Red Based
Beam Scanner Position Sensor",P.M.Trethewey,Regio
n 6 IEEE Student Paper Competition,Wescon/81,Hilto
n Hotel,San Francisco,California,SS/4.の論文におい
て説明されている。角度検出器信号118はトラック追随
動作期間中に第９図に示す２つの方法で使用される。ま
ず、角度信号118aは、ガルバノメータミラーに対するス
プリング補償フィードバックを与えるために加算器116
を介してその出力120aが順番にガルバノメータ増幅器11
0にフィードバックされるスプリング増幅器120（適当な
スプリング補償特性を有している）に与えられる。As shown in FIG. 9, the galvanometer 42
Includes an angle detector 118 which provides an angle signal 118a indicative of the current angular position of the galvanometer mirror 40 (FIG. 3).
A suitable angle detector is, for example, “An Infra-Red Based
Beam Scanner Position Sensor ", PMTrethewey, Regio
n 6 IEEE Student Paper Competition, Wescon / 81, Hilto
n Hotel, San Francisco, California, SS / 4. The angle detector signal 118 is used in two ways shown in FIG. 9 during track following operations. First, the angle signal 118a is added to adder 116 to provide spring compensation feedback to the galvanometer mirror.
Its output 120a is in turn through a galvanometer amplifier 11
It is fed to a spring amplifier 120 (having appropriate spring compensation characteristics) which is fed back to zero.

第２に、角度信号118aは、スイッチ122（トラック追
随期間中に第９図に示す位置に存在する）、アナログ加
算器124,スイッチ127（トラック追随中に示される位置
に存在する）を介して、比較的高いゲインのリニアモー
タ増幅器128に与えられる。角度信号118aに応答して、
正確なトラック追随を維持するためにガルバノメータミ
ラー40（その中心あるいは偏向されていない位置から）
によって提供されるのに必要とされる偏向を減少するた
めに、追随されるトラックに対して横方向にガルバノメ
ータ42（第３図において機械的に対物レンズアセンブリ
44と結合されている）が動かされる態様で、増幅器128
はリニアモータ48（第３図参照）を駆動する。言い換え
ると、トラック追随期間中は、検出されたミラー角度信
号118aに応答するリニアモータ48の動きは、トラックの
偏心率における比較的大きな変動の存在にもかかわら
ず、ガルバノメータミラーをその中心または偏向されて
いない位置の近くに維持するように働く。このことは、
他の方法で可能なよりもはるかに大きく効果的なダイナ
ミックレンジをガルバノメータに与えることの有利な結
果を達成し、それによって、ミラーがそれ自身の上に存
在することができるよりも低い比較的広いトラック位置
変化に関し、好結果の動作を与える。この能力の重要性
は、トラックが２ミクロン離れたディスク上において、
軸の偏心率によるディスクランアウトが、トラック追随
中に±35トラックにおよぶトラック位置変化を典型的に
発生するということを認識することによって評価され得
る。Second, the angle signal 118a is passed through the switch 122 (which is in the position shown in FIG. 9 during the track following period), the analog adder 124, and the switch 127 (which is in the position shown during the track following). , To a relatively high gain linear motor amplifier 128. In response to the angle signal 118a,
Galvanometer mirror 40 (from its center or undeflected position) to maintain accurate track following
To reduce the deflection required to be provided by the galvanometer 42 (in FIG. 3 mechanically the objective lens assembly 42) transverse to the track being tracked.
Amplifier 128, in combination with 44)
Drives a linear motor 48 (see FIG. 3). In other words, during track following, movement of the linear motor 48 in response to the detected mirror angle signal 118a causes the galvanometer mirror to be centered or deflected in the presence of relatively large variations in track eccentricity. Not working to keep close to the position. This is
Achieves the beneficial result of giving the galvanometer a much larger and more effective dynamic range than would otherwise be possible, thereby making the mirror relatively wider than it can be on its own. It gives good results with regard to track position changes. The importance of this capability is that on tracks with tracks 2 microns apart,
It can be evaluated by recognizing that disc runout due to shaft eccentricity typically produces track position changes over track ± 35 during track following.

トラック追随中のより高度の安定性と信頼性とを提供
するために、リニアモータ48の速度は、リニアモータ増
幅器128はもちろん、ガルバノメータ増幅器110にもフィ
ードバックされる。これは、加算器124を介してリニア
モータ増幅器128に与えられ、バッファ増幅器134、微分
回路136および加算器138と116とを介してガルバノメー
タ増幅器134に与えられる速度信号132aを発生するため
に、その出力がタコメータ増幅器132によって増幅され
るタコメータ130をリニアモータ48に使用することによ
って達成される。微分回路136を設けることの長所は、
それがガルバノメータ増幅器110によって先に予想され
る急速な速度変化を許容し、それによってより大きな全
体のループ安定性をもたらすことである。The speed of the linear motor 48 is fed back to the galvanometer amplifier 110 as well as the linear motor amplifier 128 to provide a higher degree of stability and reliability during track following. It is provided to linear motor amplifier 128 via adder 124 and to generate speed signal 132a which is provided to galvanometer amplifier 134 via buffer amplifier 134, differentiating circuit 136 and adders 138 and 116. This is accomplished by using a tachometer 130 in the linear motor 48 whose output is amplified by a tachometer amplifier 132. The advantage of providing the differentiating circuit 136 is that
That is to allow the rapid velocity changes previously anticipated by the galvanometer amplifier 110, thereby providing greater overall loop stability.

ショートシーク（第10図） ショートシーク機能は第10図に示されており、ショー
トシーク機能に属するこれらの構成要素の追加とともに
第９図に示されたトラック追随機能と同じ構成要素を含
んであるのが理解される。これらの追加の構成要素は、
波形発生器140、スイッチ142、アナログ加算器144およ
びオン−トラック検出器145である。スイッチ114、127
および142はまた、それらのショートシーク位置に示さ
れていることに注目すべきである。ショートシーク機能
は、それらの現在のトラックから、特定のトラック数よ
り大きくないトラック数だけ現在のトラックから離れた
所定のトラックへのレーザビームの動きを与える機能で
あることは理解されるであろう。考察された好ましい実
施例において、レーザビームがショートシーク動作によ
って動かされ得るトラックの最大数は、たとえば±50ト
ラックである。もしも、ビームがより大きなトラック数
動かされなければならないならば、そのときは以下に説
明されるロングシークが使用される。Short seek (Fig. 10) The short seek function is shown in Fig. 10 and includes the same components as the track following function shown in Fig. 9 with the addition of these components belonging to the short seek function. Is understood. These additional components are
Waveform generator 140, switch 142, analog adder 144 and on-track detector 145. Switch 114, 127
It should be noted that and 142 are also shown in their short seek position. It will be appreciated that the short seek function is the function of providing movement of the laser beam from those current tracks to a predetermined track away from the current track by no more than a specified number of tracks. . In the preferred embodiment considered, the maximum number of tracks the laser beam can be moved by a short seek operation is, for example, ± 50 tracks. If the beam has to be moved a larger number of tracks, then the long seek described below is used.

第10図に示されるように、ショートシーク動作は、シ
ョートシークコマンドをショートシーク波形発生器140
に与えることによって開始される。新しく選択されたト
ラックが現在のトラックの±50トラック内にあるときは
いつでも、このショートシークコマンドはトラック選択
回路80（第６図）によって与えられる。ショートシーク
コマンドは、レーザビームが動かされることが要求され
るトラックの方向と数とに関する情報を含む。ショート
シークコマンドがショートシーク波形発生器140によっ
て受信されたときに、それは移動されるべきトラックの
数によって決定される時間幅、すなわちショートシーク
コマンドによって要求されるトラック数だけ移動するの
に必要な予想された時間に本質的に等しい時間幅を有す
るショートシーク信号SSを発生する。このショートシー
ク信号SSは、いくつかの目的に役立つ。すなわち、
（１）スイッチ142をショートシークSS位置に設定し、
それによってショートシーク波形発生器140の出力を、
加算器144,138および116を介してガルバノメータ増幅器
に接続し、（２）ガルバノメータ増幅器からのトラック
追随信号を切断することによってトラック追随ループを
オープンできるようにスイッチ114をショートシークSS
位置に設定し、（３）オフ−トラック状態のとき（ショ
ートシーク期間中）に、スイッチ127を開くようにトラ
ック追随信号をモニタするためにオン−トラック検出器
145を能動化し、それによってショートシーク期間中の
リニアモータ48の移動を防ぐ。As shown in FIG. 10, the short seek operation is performed by changing the short seek command to the short seek waveform generator 140.
Be started by giving. This short seek command is provided by the track select circuit 80 (FIG. 6) whenever the newly selected track is within ± 50 tracks of the current track. The short seek command contains information about the direction and number of tracks that the laser beam is required to move. When a short seek command is received by the short seek waveform generator 140, it is a time span determined by the number of tracks to be moved, i.e. the expected number of tracks required to move by the number of tracks required by the short seek command. Generate a short seek signal SS having a time width essentially equal to the time taken. This short seek signal SS serves several purposes. That is,
(1) Set the switch 142 to the short seek SS position,
As a result, the output of the short seek waveform generator 140 is
The switch 114 is connected to the galvanometer amplifier through the adders 144, 138 and 116, and (2) the switch 114 is short-seeked so that the track following loop can be opened by cutting the track following signal from the galvanometer amplifier.
Position (3) in the off-track state (during a short seek period) to monitor the track following signal to open the switch 127, an on-track detector.
Activating 145, thereby preventing the linear motor 48 from moving during the short seek period.

ショートシーク信号SSによって生じた上述の効果は、
ショートシーク動作期間中に、トラック追随信号（スイ
ッチ114は開くであろうから）あるいはリニアモータ48
（スイッチ127は開くであろうから）からの干渉なし
に、ガルバノメータミラー（およびレーザビームの位
置）を排他的に制御するために、波形発生器140によっ
て与えられた出力140aをガルバノメータ増幅器110に与
え、それによって、ショートシーク波形発生器140によ
って与えられたれ出力140aに従ってレーザビーム移動の
正確な制御を可能にする。好ましい実施例において、シ
ョートシーク波形発生器140によって与えられた出力140
aは対になるように、すなわち、逆極性のパルスが続く
もう一方の極性のパルスに選択される。第１のパルス期
間中にリニアモータ48に加速し、第２のパルス期間中に
減速する。これらの逆極性パルスの時間幅および振幅
は、システムの機械的特性および移動されるべきトラッ
ク数に基づいて選択され、それによって、必要とされる
トラック数だけレーザビームが移動されるようにガルバ
ノメータ42は急速かつ正確にガルバノメータミラーを移
動させることがわかるであろう。レーザビームが、要求
されたトラックのすぐ近くに到着するときに、上述のよ
うにショートシーク信号SSの時間幅は、波形発生器出力
140aに応答して必要とされるトラック数だけレーザビー
ムを動かすのに必要とされる時間に本質的に等しく選択
されているので、ショートシーク信号SSは終了する。The above-mentioned effect caused by the short seek signal SS is
Track follow signal (since switch 114 will open) or linear motor 48 during short seek operation.
The output 140a provided by the waveform generator 140 is provided to the galvanometer amplifier 110 to exclusively control the galvanometer mirror (and the position of the laser beam) without interference from (since the switch 127 will open). , Thereby enabling precise control of the laser beam movement according to the staggered output 140a provided by the short seek waveform generator 140. In the preferred embodiment, the output 140 provided by the short seek waveform generator 140.
a is chosen to be paired, that is, the pulse of the other polarity followed by the pulse of the opposite polarity. The linear motor 48 accelerates during the first pulse period and decelerates during the second pulse period. The time width and amplitude of these reverse polarity pulses are selected based on the mechanical properties of the system and the number of tracks to be moved, thereby causing the galvanometer 42 to move the laser beam by the required number of tracks. It will be seen that moves the galvanometer mirror rapidly and accurately. When the laser beam arrives in the immediate vicinity of the required track, the time width of the short seek signal SS, as described above, is determined by the waveform generator output.
The short seek signal SS terminates because it is selected to be essentially equal to the time required to move the laser beam by the number of tracks required in response to 140a.

ショートシーク信号SSが終了するとき、スイッチ114
および142はそれらのトラック追随位置に戻る。また、
レーザビームが適当にトラック上にあることをオン−ト
ラック検出器145が示すさきに、スイッチ127はその閉位
置に戻り、それによって、角度検出器118をリニアモー
タ増幅器128に際結合する。オン−トラック検出器145は
その後、次のショートシーク動作まで、不能状態に戻
る。When the short seek signal SS ends, the switch 114
And 142 return to their track following positions. Also,
When the on-track detector 145 indicates that the laser beam is properly on track, switch 127 returns to its closed position, thereby reconnecting angle detector 118 to linear motor amplifier 128. The on-track detector 145 then returns to the disabled state until the next short seek operation.

前述のように、トラック追随動作は、レーザビームが
トラック間で妨げられず、トラック上で停止しないよう
にトラック間隔に関連して選択される。もしも、上述の
ショートシーク動作後に、第６図のトラックおよびセク
タデコーダ78によって与えられたトラックアドレスが、
レーザビームがその上で停止したトラックがショートシ
ーク動作によって要求されたトラックではないことを示
すならば、もう１つのショートシーク動作が開始され、
レーザビームが正しいトラック上で停止するまで続行さ
れる。普通、わずか２つのショートシークが、正しいト
ラック上にレーザビームをもってくるのに必要とされ、
そして、レーザビームが20トラック以下動かされるとき
は普通、わずか１つのショートシークが必要とされるこ
とがわかる。As mentioned above, the track following operation is selected in relation to the track spacing such that the laser beam is unobstructed between the tracks and does not stop on the tracks. If the track address given by the track and sector decoder 78 of FIG.
If the laser beam indicates that the track stopped on it is not the track requested by the short seek operation, then another short seek operation is initiated,
Continue until the laser beam stops on the correct track. Usually only two short seeks are needed to get the laser beam on the right track,
And it can be seen that usually only one short seek is required when the laser beam is moved below 20 tracks.

ロングシーク（第11図） ロングシーク機能の動作は、この機能に属する第８図
のこれらの構成要素を示す第11図に示されている。ロン
グシークは、ロングシーク制御回路150に与えられるデ
ータを含むロングシークコマンドによって開始される。
新しく選択されたトラックが、現在のトラックから50ト
ラック以上離れているときはいつでも、トラック選択回
路80（第６図）によって与えられたトラック選択信号21
bは、ロングシークコマンドである。ロングシーク制御
回路150は、いくつかの目的に役立つロングシーク信号L
Sを発生するために与えられたロングシークコマンドに
応答する。すなわち、（１）トラック追随ループを開
き、ショートシーク波形発生器140（第10図）を切離す
ように、スイッチ114および142をそれらのロングシーク
LS位置に設定し、（２）角度検出器信号118aをリニアモ
ータ増幅器128から切離し、代わりに加算器124を介して
ロングシーク波形発生器162に接続するようにスイッチ1
22をそのロングシーク位置に設定し、（３）ガルバノメ
ータミラーを、ロングシーク動作期間中にそれがとどま
るそのセロ角度位置に駆動するように、ケイジ（cage）
増幅器154および加算器144,138および116を介して、角
度検出器118によって与えられる検出されたミラー角度
信号をガルバノメータ増幅器110に与えるフィードバッ
クループを閉じるように、スイッチ154をそのロングシ
ーク位置に設定し、これは効果において、リニアモータ
48を使用して実行されるロングシーク動作との干渉を防
ぐために、ガルバノメータミラーをそのゼロ角度位置に
“ケイジ（cage）”し、（４）ロングシーク信号LSはま
た、これらの増幅器のゲインをロングシーク動作により
適した値に変化させるために、リニアモータ増幅器128
およびタコメータ増幅器132に与えられ、リニアモータ
増幅器128のゲインは減少し、一方でタコメータ増幅器1
32のゲインは増大する。Long Seek (Fig. 11) The operation of the Long Seek function is shown in Fig. 11 which shows these components of Fig. 8 which belong to this function. The long seek is started by a long seek command including data provided to the long seek control circuit 150.
Whenever the newly selected track is more than 50 tracks away from the current track, the track selection signal 21 provided by the track selection circuit 80 (FIG. 6).
b is a long seek command. The long seek control circuit 150 is a long seek signal L that serves several purposes.
Respond to a given long seek command to generate S. That is, (1) open the track following loop, and switch 114 and 142 to those long seeks so as to disconnect the short seek waveform generator 140 (Fig. 10).
Switch 1 so that it is set to the LS position and (2) disconnects the angle detector signal 118a from the linear motor amplifier 128 and instead connects it to the long seek waveform generator 162 via the adder 124.
Set 22 to its long seek position and (3) drive the galvanometer mirror to its cello angular position where it remains during long seek operation.
Switch 154 is set to its long seek position to close the feedback loop that provides the sensed mirror angle signal provided by angle detector 118 to galvanometer amplifier 110 via amplifier 154 and summers 144, 138 and 116, which Is effective in the linear motor
To prevent interference with long seek operations performed using the 48, the galvanometer mirror is “caged” to its zero angular position, and (4) the long seek signal LS also changes the gain of these amplifiers. In order to change the value suitable for long seek operation, linear motor amplifier 128
And to the tachometer amplifier 132, the gain of the linear motor amplifier 128 is reduced, while the tachometer amplifier 1
The gain of 32 increases.

第11図のロングシーク制御回路150に与えられたロン
グシークコマンドは、レーザビームが動かされるべき新
しいトラックを表わすデータを含む。このロングシーク
コマンドに応答して、ロングシーク制御回路150は、新
しいトラックに対応するために、リニアモータ48が動か
されるべき新しい位置を示す大きさを有する信号150aを
アナログ加算器156に出力する。加算器156はまた、リニ
アモータ48と結合されたリニア可変微分トランス（LVD
T）158から得られたリニアモータ48の位置を表わす信号
160aを受信し、LVDT信号はLVDT増幅器160を介して加算
器156に与えられる。The long seek command provided to the long seek control circuit 150 of FIG. 11 contains data representing a new track in which the laser beam should be moved. In response to this long seek command, the long seek control circuit 150 outputs to the analog adder 156 a signal 150a having a magnitude indicating a new position in which the linear motor 48 should be moved to accommodate a new track. The adder 156 also includes a linear variable differential transformer (LVD) coupled to the linear motor 48.
Signal indicating the position of linear motor 48 obtained from T) 158
160a is received and the LVDT signal is provided to the adder 156 via the LVDT amplifier 160.

第11図の加算器156の結果としてもたらされる出力156
aは、現在位置（LVDT158によって示される）と、ロング
シークコマンドによって示される要求された位置との差
を表わす。加算器出力156aはロングシーク波形発生器16
2に与えられる。ロングシーク波形発生器162は加算器出
力156aに応答し、（スイッチ122、加算器124、スイッチ
127およびリニアモータ増幅器128を介して）リニアモー
タ48に与えたときに、リニアモータ48が必要とされる選
択されたトラックに対応した位置に、急速かつ滑らかに
移動させられるよに選択された波形を有する出力信号16
2aを発生する。第11図のロングシーク動作期間中の選択
された位置へのリニアモータ48の到着は、ロングシーク
動作の完了を示す出力信号164aを与えるために、LVDT増
幅器160、タコメータ増幅器132および加算器156の出力
に応答した到着検出器164を用いて決定される。The resulting output 156 of the adder 156 of FIG.
a represents the difference between the current position (indicated by LVDT158) and the requested position indicated by the long seek command. The adder output 156a is the long seek waveform generator 16
Given to 2. The long seek waveform generator 162 responds to the adder output 156a (switch 122, adder 124, switch
A waveform selected such that when applied to the linear motor 48 (via 127 and the linear motor amplifier 128), the linear motor 48 is rapidly and smoothly moved to a position corresponding to the selected selected track. Output signal with 16
Generate 2a. Arrival of the linear motor 48 to the selected position during the long seek operation of FIG. 11 causes the LVDT amplifier 160, the tachometer amplifier 132 and the adder 156 to provide an output signal 164a indicating the completion of the long seek operation. It is determined using the arrival detector 164 in response to the output.

第12図は第11図の到着検出器164の好ましい実施例を
示す。第12図に示されるように、タコメータ増幅器出力
信号132aは、信号132aによって表わされるリニアモータ
速度と最大速度基準信号とを比較するコンパレータ170
に与えられる。リニアモータ速度が、最大速度基準信号
によって表わされる最大速度以下のときには、コンパレ
ー170は、ANDゲート176に与えられる“真”または“1"
出力信号170aを発生する。FIG. 12 shows a preferred embodiment of the arrival detector 164 of FIG. As shown in FIG. 12, the tachometer amplifier output signal 132a is a comparator 170 that compares the linear motor speed represented by signal 132a with a maximum speed reference signal.
Given to. When the linear motor speed is less than or equal to the maximum speed represented by the maximum speed reference signal, the comparator 170 provides a "true" or "1" to AND gate 176.
Generate an output signal 170a.

さらに第12図を参照すると、第11図の加算器出力156a
は、それはリニアモータの現在の位置と要求される位置
との差を表わしているが、この差信号156aを最大差基準
信号と比較するコンパレータ174に与えられる。差信号1
56aが、最大差基準信号によって表わされる最大差値以
下のとき、コンパレータ174は、これもまたANDゲート17
6に与えられる“真”あるいは“1"出力信号174aを発生
する。Still referring to FIG. 12, the adder output 156a of FIG.
, Which represents the difference between the current position of the linear motor and the required position, is applied to a comparator 174 which compares this difference signal 156a with a maximum difference reference signal. Difference signal 1
When 56a is less than or equal to the maximum difference value represented by the maximum difference reference signal, comparator 174 causes AND gate 17
Generates a "true" or "1" output signal 174a applied to 6.

それゆえに、第12図のANDゲート176からの結果として
もたらされる出力164aは、リニアモータ速度と、現在の
モータ位置および要求されたモータ位置の差との双方
が、所定の最大値以下のときにのみ、“真”または“1"
となり、それによって、ロングシークコマンド（第11
図）に必要とされる位置へのリニアモータの到着の高度
に安定した信頼性の高い検出を提供することが理解され
るであろう。Therefore, the resulting output 164a from the AND gate 176 of FIG. 12 is when the linear motor speed and the difference between the current motor position and the requested motor position are both below a predetermined maximum value. Only, "true" or "1"
Therefore, the long seek command (11th
It will be appreciated that it provides a highly stable and reliable detection of the arrival of the linear motor at the required position.

第11図に戻って、到着検出出力信号164aは、到着検出
器164が、選択されたトラックに対応した位置にリニア
モータ48が到着したことを示すときに、それに応答し
て、ロングシーク信号LSを止めるロングシーク制御回路
150に与えられ、それによってトラック追随に戻る動作
を引起こし、それは第９図に関連して前に説明されてい
る。もしもトラック追随に戻る時に、レーザビームが誤
ったトラックにあることをトラックおよびセクタデコー
ダ78が決定するならば、そのときは、第10図に関連して
前に説明したように、ショートシーク動作が開始される
ことが理解されるであろう。Returning to FIG. 11, the arrival detection output signal 164a is responsive to the long seek signal LS when the arrival detector 164 indicates that the linear motor 48 has arrived at the position corresponding to the selected track. Long seek control circuit to stop
Given to 150, which causes the action of returning to track following, which was previously described in connection with FIG. If, when returning to track following, the track and sector decoder 78 determines that the laser beam is in the wrong track, then a short seek operation is performed, as previously described in connection with FIG. It will be appreciated that it will begin.

ここに提供された発明の説明は、特定の好ましい実施
例に関して述べられてきたが、この発明の真の範囲およ
び精神から離れることなく、構成、配置、構成要素、動
作および使用方法における多くの変更が可能であること
は理解されるべきである。たとえば、この発明の他のタ
イプの高密度データ記憶システムにもまた適用できるこ
とは理解されるべきである。添付された請求の範囲はそ
れゆえに、すべてのそのような可能な変更と変化とを含
むものと考えられるべきである。While the description of the invention provided herein has been set forth with respect to particular preferred embodiments, it will be understood that many changes in construction, arrangement, components, operations and uses may be made without departing from the true scope and spirit of the invention. It should be understood that is possible. For example, it should be understood that it is also applicable to other types of high density data storage systems of the present invention. The appended claims should therefore be considered to include all such possible changes and variations.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラバダ・エドワ−ド・ブイ アメリカ合衆国91320カリフオルニア州 ニユ−ベリ−・パ−ク・ダニエル・スト リ−ト3401 (56)参考文献 特開 昭52−26802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−153663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−153138（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Labada Edward Buoy United States 91320 Newbury Park Daniel Street 3401, Calif. (56) Reference JP-A-52-26802 (JP, A) JP-A-52-153663 (JP, A) JP-A-55-153138 (JP, A)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】少なくとも１つのトラックを有する回転記
録媒体を含む高密度データ記憶装置であって、前記回転
記録媒体は、第１の回転周波数で回転し、 前記トラックに記録されたデータを読出すための放射ビ
ームを含む手段と、 前記トラックに沿った前記放射ビームの相対的な動きを
提供する手段と、 前記放射ビームの前記トラックからの偏向を示すトラッ
ク追随信号を得る手段と、 比較的短い距離にわたって前記トラックに対する前記放
射ビームの動きを提供する第１の位置制御手段とを備
え、前記第１の位置制御手段は、前記トラック追随信号
に応答して、前記偏向を減少するように前記放射ビーム
を動かし、これによって前記放射ビームは前記トラック
を追随し、前記第１の位置制御手段の感度は、前記第１
の位置制御手段がその偏向されていない位置にあるとき
に最小であり、 前記第１の位置制御手段の動きを検出しかつ前記第１の
位置制御手段の移動量を示す角度信号を出力する検出手
段と、 前記放射ビームを前記トラックに追随させるように前記
第１の位置制御手段が動作している期間中に、前記第１
の回転周波数以上の周波数の成分を有する動きで、前記
第１の位置制御手段と同時に動作する第２の位置制御手
段とをさらに備え、前記第２の位置制御手段は、前記同
時動作期間中に前記角度信号によって少なくとも部分的
に制御されて、前記放射ビームが前記トラックを追随す
るのを維持するために前記第１の位置制御手段に必要と
される動きを減少するように、比較的大きいトラックの
偏心の存在にかかわりなくトラック追随動作期間中にそ
の偏向されていない位置の近くに前記第１の位置制御手
段を存在させるように前記第１の位置制御手段の動きを
与える、高密度データ記憶装置。1. A high density data storage device including a rotary recording medium having at least one track, wherein the rotary recording medium rotates at a first rotation frequency to read data recorded on the track. Means for providing a relative movement of the radiation beam along the track; means for obtaining a track following signal indicative of deflection of the radiation beam from the track; First position control means for providing movement of the radiation beam with respect to the track over a distance, the first position control means responsive to the track following signal to reduce the deflection. Moving the beam so that the radiation beam follows the track and the sensitivity of the first position control means is the first
Is minimum when the position control means is in its non-deflected position, detects the movement of the first position control means and outputs an angle signal indicating the amount of movement of the first position control means. Means during the operation of the first position control means for causing the beam of radiation to follow the track.
A second position control means that operates simultaneously with the first position control means in a motion having a frequency component equal to or higher than the rotation frequency of the second position control means during the simultaneous operation period. A relatively large track, at least partially controlled by the angle signal, to reduce the movement required by the first position control means to maintain the beam of radiation following the track. High density data storage which provides movement of the first position control means to cause the first position control means to reside near its undeflected position during track following operation regardless of the presence of eccentricity of the first position control means. apparatus. 【請求項２】前記第１の位置制御手段は、前記比較的短
い距離にわたって前記放射ビームの比較的速い横方向の
移動を提供し、前記第２の位置制御手段は、前記放射ビ
ームの比較的ゆっくりとした横方向の移動をもたらすよ
うに前記第１の位置制御手段の動きを提供する、請求の
範囲第１項記載の高密度データ記憶装置。2. The first position control means provides a relatively fast lateral movement of the radiation beam over the relatively short distance, and the second position control means comprises a relatively rapid movement of the radiation beam. The high density data storage device of claim 1, wherein the high density data storage device provides movement of the first position control means to provide slow lateral movement. 【請求項３】前記記録媒体は、一定間隔を保った多数の
同心円のトラックを有する回転可能なディスクであり、
前記第２の位置制御手段は、比較的多数のトラックにわ
たって前記放射ビームを移動させるように前記第１の位
置制御手段の動きを提供する、請求の範囲第２項記載の
高密度データ記憶装置。3. The recording medium is a rotatable disc having a large number of concentric tracks that are spaced apart from each other,
3. The high density data storage device of claim 2, wherein the second position control means provides movement of the first position control means to move the radiation beam over a relatively large number of tracks. 【請求項４】前記検出手段に応答するとともに、前記第
２の位置制御手段によって与えられる移動速度の変化率
に応答して、前記第１の位置制御手段の動きを制御する
手段を含む、請求の範囲第１項、第２項または第３項記
載の高密度データ記憶装置。4. A means for controlling the movement of said first position control means in response to said detecting means and in response to the rate of change of the moving speed given by said second position control means. The high-density data storage device according to claim 1, 2, or 3. 【請求項５】前記高密度データ記憶装置は、光学記憶装
置であり、前記放射ビームはレーザビームであり、前記
第１の位置制御手段は、前記ビームの経路に配置された
角度偏向可能な光学的要素を制御するガルバノメータを
含み、その角度位置は前記トラックに対する前記ビーム
の横断位置に影響を与え、前記検出手段は前記光学的要
素の再度偏向を検出し、前記第２の位置制御手段は、前
記検出手段に応答して前記第１の位置制御手段を動かす
モータを含む、請求の範囲第１項、第２項または第３項
記載の高密度データ記憶装置。5. The high-density data storage device is an optical storage device, the radiation beam is a laser beam, and the first position control means is an angle-deflectable optical device arranged in a path of the beam. A galvanometer for controlling the optical element, the angular position of which influences the transverse position of the beam with respect to the track, the detection means detecting a redeflection of the optical element and the second position control means 4. A high density data storage device as claimed in claim 1, including a motor for moving the first position control means in response to the detection means. 【請求項６】前記光学的要素はミラーである、請求の範
囲第５項記載の高密度データ記憶装置。6. The high density data storage device of claim 5, wherein the optical element is a mirror. 【請求項７】前記モータによって与えられる動きの速度
を検出し、それに応答して速度信号を発生する手段と、
微分された速度信号に応答して、前記光学的要素の動き
をさらに制御する手段とを含む、請求の範囲第５項記載
の高密度データ記憶装置。7. Means for detecting the speed of motion provided by said motor and generating a speed signal in response thereto.
Means for further controlling movement of said optical element in response to a differentiated velocity signal. 【請求項８】前記検出手段に応答して、角度偏向の大き
さに応答した前記光学的要素の動きを制御する手段を含
む、請求の範囲第５項記載の高密度データ記憶装置。8. The high density data storage device of claim 5 including means responsive to said sensing means for controlling movement of said optical element in response to the magnitude of angular deflection.